2018版物理选修3-5教科版:1-5 动量守恒定律的应用(一)
2018版物理选修3-5教科版:1-5 动量守恒定律的应用(一)第3页

ΔEk=m1v+m2v-(m1+m2)v2

=×0.3×0.52+×0.2×(-1)2-×(0.3+0.2)×(-0.1)2 J=0.135 J.

(3)如果碰撞是弹性碰撞,设碰后两物体的速度分别为v1′、v2′,由动量守恒定律得

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

由机械能守恒定律得

m1v+m2v=m1v1′2+m2v2′2,

代入数据得v1′=-0.7 m/s,v2′=0.8 m/s.

针对训练 

如图1所示,在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板,A球在水平面上静止放置,B球向左运动与A球发生正碰,B球碰撞前、后的速率之比为3∶1,A球垂直撞向挡板,碰后原速率返回.两球刚好不发生第二次碰撞,求A、B两球的质量之比和A、B碰撞前、后两球总动能之比.

图1

答案 4∶1 9∶5

解析 设A、B球的质量分别为mA和mB,A球碰撞后的速度大小为vA2,B球碰撞前后的速度大小分别为vB1和vB2,由题意知vB1∶vB2=3∶1,vA2=vB2.A、B碰撞过程由动量守恒定律得mBvB1=mAvA2-mBvB2,所以有

==.

碰撞前后的总动能之比为=.

二、弹性正碰模型及拓展应用